高三化学化学反应原理专题练-17化学平衡常数

2022届高三化学大一轮复习化学反应原理专题练_化学平衡常数一、单选题（本大题共13小题，共39分）只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是(

)A.K不变，平衡可能移动 B.K变化，平衡一定移动

C.平衡移动，K可能不变 D.平衡移动，K一定变化可逆反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的A.Q变小，K不变，O2转化率减小 B.Q不变，K变大，SO2转化率减小

C.Q不变，K变大，O2转化率增大 D.Q增大，一定温度下，某气态平衡体系的平衡常数表达式为K=c(A)·c2(B)A.升高温度，平衡常数K一定增大

B.增大A浓度，平衡向正反应方向移动

C.增大压强，C体积分数增加

D.升高温度，若B的百分含量减少，则正反应是放热反应反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，700℃时平衡常数为1.47，900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是

(

)A.升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

B.该反应的化学平衡常数表达式为K=c(FeO)·c(CO)c(Fe)·c(CO2)

某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4mol

A和2mol

B进行如下反应：3A(g)+2B(g)⇌4C(？)+2D(？).反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6mol

C，且反应的前后压强之比为5：4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是(    )A.该反应的化学平衡常数表达式是K=c4Cc2Dc3Ac2B

B.此时，B对于反应：4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+NA. B.

C. D.在1L密闭容器中，充入4mol N2O①N2O②N2反应达到平衡时，测得N2O3为1.7 mol，O2为4.5 mol。则A.1.9 B.7.65 C.8.5 D.9.1下列关于反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SA.增大O2的浓度，该反应的平衡常数增大

B.若2v正(SO将CO2转化为CH4，既可以减少温室气体的排放，又能得到清洁能源。已知：CO2(g)+2H2O(g)⇌CH4(g)+2A.0～16h内，v(H2O)Ⅰ=1.5mol/(L·h)

B.0∼25h内，催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的效果好

C.在两种不同催化剂下，该反应的平衡常数不相等

D.反应开始后的15h内，第某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入3 mol A和2 mol B，发生反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)，一段时间后反应达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是

(

)A.该反应的化学平衡常数表达式是K=c4(C)·c2(D)c3(A)·c2(B)已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)A.曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应

B.升高温度能提高反应物的平衡转化率

C.在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等

D.化学反应速率的大小顺序为：d>b>c

某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。下列说法正确的是(    )XYWn(起始状态)/mol210n(平衡状态)/mol10.51.5A.该温度下，此反应的平衡常数K=6.75

B.升高温度，若W的体积分数减小，则此反应△H>0

C.增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动

D.该温度下，此反应的平衡常数表达式是K=高炉炼铁的主要反应为：3CO(g)+Fe2O温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5A.增加Fe2O3固体可以提高CO的转化率

B.减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率

C.该反应的正反应二、填空题（本大题共5小题，共61分）在温度为373 K时，将0.1 mol无色的N2O4气体放入容积为1 L的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立平衡：N2(1)20～40 s内，NO2(2)该反应的平衡常数表达式为______________________________。(3)下表是不同温度下测得的该反应的平衡常数：T/K323373K0.0220.36据此可推测该反应(生成NO2)是___________(填“吸热”或“放热(4)若其他条件不变，反应在423 K时达到平衡，请在上图中画出此温度下的反应进程曲线。在某一容积为V L的密闭容器内，加入等物质的量的X和Y，在一定的条件下达到平衡：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)

ΔH<0。(1)若升高温度，则化学反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，Z的浓度___________，化学平衡常数K___________。(2)图甲、乙表示该反应在t1时达到平衡，在t由图甲判断，反应进行至t2min时，曲线发生变化的原因是________(用文字表示)。由图乙判断，t2～t3A.降低温度

B.加了催化剂C.增加Z的量

D.缩小容器的容积甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ：C反应Ⅱ：CO(g)+2下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K温度250 ℃300 ℃350 ℃K22.00.270.012(1)写出反应Ⅰ的化学平衡常数表达式：KⅠ=_________；保持恒温恒容，将反应Ⅰ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡____(填“正向”“逆向”或“不”)移动，平衡常数KⅠ____(填“变大”“变小”或“不变(2)在一定条件下将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅱ，5 min后测得c(CO)=0.4 mol·L-1，计算可得此段时间的反应速率(用H2(3)由表中数据判断ΔH2____(填“>”“<”或“=”)0；反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H(4)若容器容积不变，则下列措施可提高反应Ⅱ中CO转化率的是____(填序号)。a.使用高效催化剂b.充入He，使体系总压强增大c.将CHd.充入CO，使体系总压强增大(5)比较这两种合成甲醇的方法，原子利用率较高的是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。工业上用净化后的水煤气在催化剂作用下，与水蒸气发生反应制取氢气，化学方程式为CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(1)在0～4 min时段，反应速率v(H2O)为______________mol·L-1(2)该反应到4 min时，CO的转化率为_______________。(3)若6 min时改变的外部条件为升温，则该反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)，此时反应的平衡常数_______________ (填“增大”“减小”或“不变”)(4)判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______________。a.混合气体的密度不变

b.混合气体中c(CO)不变c. v(Hd.断裂2 mol H—O键的同时生成1 mol H—H键(5)若保持与4 min时相同的温度，向一容积可变的密闭容器中同时充入0.5 mol CO、1.5 mol H2O(g)、0.5 mol CO2和a mol H2，则当a=2.5时，上述反应向___________ (填“正反应”或“(1)反应Fes+CO2g      反应Fes+H2在不同温度时K1、K700℃900℃K1.472.15K2.381.67反应CO2g+H2g      COg+H2Og

△H，平衡常数K，则△H=________(用△H1和△H2表示)，K=________(用K(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fes+CO2g      FeO①该条件下反应的平衡常数为________；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0moI·L-1，则平衡时②下列措施中能使平衡时cCOcCO2增大的是A.升高温度

B.增大压强C.再充入一定量的CO2

D.再加入一定量铁粉答案和解析1.【答案】D

【解析】解：影响化学平衡的因素主要有浓度、温度、压强等。

A.K值只与温度有关，若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，K值不变，平衡向右移动，故A正确；

B.K值是温度的函数，K值变化，说明温度发生了改变，则平衡一定发生移动，故B正确；

C.若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的进行，平衡向右移动，但K值只与温度有关，故K值不变，故C正确；

D.若是改变浓度或压强使平衡发生移动，而温度不变，则K值不变，故D错误，

故选：D。

平衡常数K是温度的函数，只与温度有关，温度一定，平衡常数K值一定，温度发生变化，平衡常数K值也发生变化。

本题考查平衡常数与平衡移动的关系，难度不大。要注意平衡常数K是温度的函数，只与温度有关。

2.【答案】A

【解析】【分析】本题考查影响化学平衡移动的因素、平衡常数、浓度商等，比较基础，难度较小，注意对基础知识的理解掌握。

【解答】当可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的3.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查化学平衡常数、化学平衡的影响因素，根据平衡常数表达式K=c(A)·c2(B)【解答】根据平衡常数表达式可知反应方程式为2C(g)+2D(g)⇌A(g)+2B(g)，

A.升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，如果正反应是放热反应，则化学平衡常数减小，故A错误；

B.增大A浓度，平衡向逆反应方向移动，故B错误；

C.该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以C的体积分数减少，故C错误；

D.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，若B的百分含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，所以逆反应为吸热反应，正反应是放热反应，故D正确。

故选D。4.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查了化学平衡常数的有关知识，根据化学平衡常数与温度的关系确定反应热，再结合可逆反应平衡状态的判断依据、化学平衡常数表达式等知识点来分析解答，注意：化学平衡常数表达式中只有气体，为易错点。

【解答】

A.升高温度，v正、v逆均增大，故A错误；

B.FeO、Fe为固体，不写入K的表达式中，故B错误；

C.该反应为吸热反应，随着反应的进行，绝热容器中的温度会降低，因此温度不再变化时，说明达到化学平衡状态，故C正确；

D.温度升高，K增大，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的ΔH>0，正反应是吸热反应，故D错误。

故选C5.【答案】D

【解析】解：反应方程式为：3A(g)+2B(g)⇌4C(？)+2D(？)

反应前(mol)

4

2

0

0

反应了(mol)

1.2

0.8

1.6

0.8

平衡后(mol)

2.8

1.2

1.6

0.8

A.由于C的状态不是气体，则平衡常数表达式中C不能出现在表达式中，化学平衡常数K=c2(D)c3(A)⋅c2(B)，故A错误；

B.达到平衡时生成1.6molC，B的物质的量为0.8mol，则B的转化率为：0.8mol2mol×100%=40%，故B错误；

C.增大该体系的压强，平衡向右移动，但由于温度没变，化学平衡常数不变，故C错误；

D.由于C不是气体，增大C的量，对平衡没有影响，B的平衡转化率不变，故D正确；

故选：D。

恒容容器中，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，从反应物和生成物的化学计量数和反应前后压强之比可知，C和D中至少有一种物质不是气体，反应方程式为：3A(g)+2B(g)⇌4C(？)+2D(？)

反应前(mol) 4

2

0

0

反应了(mol) 1.2

0.8

1.6

0.8

平衡后(mol) 2.8

1.2

1.6

0.86.【答案】B

【解析】解：A、升高温度，化学平衡逆向移动，化学反应速率会迅速增大，会离开原来的速率点，故A错误；

B、升高温度，化学反应速率会迅速增大，所以T2时先达到化学平衡状态，并且化学平衡逆向移动，二氧化氮的转化率减小，故B正确；

C、对于反应：4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)，T不变，增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的体积分数会减小，故C错误；

D、正反应是放热反应，温度升高化学平衡常数减小，而不是增大，故D错误；7.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握连续反应中物质的量的变化为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意N2O5

设反应①中平衡时生成N2O3和氧气都是x，则x-1.7mol+x=4.5mol，解得x=3.1ml，所以平衡时N2O5的物质的量是4mol-3.1mol=0.9mol，因此t℃时反应故选C。8.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查速率与平衡及图像的相关知识，考查了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想的学科素养。

【解答】

A.平衡常数只与温度有关，增大O2的浓度，平衡常数不变，故A错误；

B.由化学反应速率之比等于化学计量数之比有v正(SO2)︰v逆(O2)=2︰1，则当v正(S9.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查了根据图象来分析计算化学反应速率以及分析催化剂对化学平衡常数的影响，难度不大，根据图象来提取有效信息是关键，题目难度中等。

【解答】

A.在0-16h内，CH4的反应速率v(CH4)I=△nV△t=12mol1L16h=0.75mol/(L⋅h)，而v(H2O)Ⅰ=2v(CH4)Ⅰ=2×0.75mol/(L⋅h)=1.5

mol/(L⋅10.【答案】B

【解析】【分析】本题考查化学平衡，涉及平衡常数的表达式、转化率的计算等，难度不大，解题的关键是对基础知识的灵活运用。注意对同一反应，温度不变，平衡常数不变。

【解答】A.生成物C是固体，不能出现在平衡常数的表达式中，A项错误；

B.生成1.6 mol C，则消耗B 0.8 mol，所以B的平衡转化率是0.8 mol÷2 mol×100%=40%，B项正确；C.该反应的平衡常数只与温度有关，C项错误；

D.增加反应物B的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率升高，但B的转化率降低，D项错误。11.【答案】D

【解析】解：A、曲线Ⅰ比曲线Ⅱ变化快，说明曲线Ⅰ的温度高，所以Ⅱ表示0℃时的转化反应，故A错误；

B、曲线Ⅰ比曲线Ⅱ的温度高，但是转化率低，说明升温平衡逆向移动，转化率降低，故B错误；

C、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ对应的温度不同，化学平衡常数只与温度有关，所以曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数不相等，故C错误

D、反应开始反应物的浓度最大，随着反应物的浓度减小速率也逐渐减小，所以d处速率大于b处，因为曲线Ⅰ的温度高，所以b处速率大于c处，故D正确；

故选：D。

本题题考查影响化学反应速率和化学平衡影响的因素，可以根据所学知识进行回答，难度不大。

12.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查平衡常数计算、外界条件对平衡移动的影响等，难度不大，判断反应方程式是解题关键，中C选项中压强的变化实质是改变体积，影响反应混合物的浓度，若体积不变通入惰性气体，增大体系压强，反应混合物浓度不变，不影响平衡，若压强不变通入惰性气体，反应混合物浓度减小，平衡向体积减小的方向移动。

【解答】

由表中数据可知，△n(X)=1mol、△n(Y)=0.5mol、△n(W)=1.5mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，所以，△n(X)：△n(Y)：△n(W)=1mol：0.5mol：0.5mol=2：1：3，反应方程式为2X+Y⇌3W。

A、反应方程式为2X+Y⇌3W，反应前后气体的物质的量相同，可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以平衡常数k=c3(W)c2(X)⋅c(Y)=1.5312×0.5=6.75，故A正确；

B、升高温度W的体积分数减小，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应，即△H<0，故B错误；

C、该反应为反应前后气体的物质的量不发生变化，增大压强，正、逆反应速率均增大相同的倍数，平衡不移动，故C13.【答案】C

【解析】解：A.增加Fe2O3固体，平衡不移动，则CP的转化率不变，故A错误；

B.减小容器体积，反应速率加快，但平衡不移动，则能提高反应速率，但不能提高平衡转化率，故B错误；

C.由表格中数据可知，温度越高，K越小，则升高温度平衡逆向移动，则△H<0，故C正确；

D.容器内气体密度恒定时，气体的质量、物质的量均不发生变化，则该反应已达到平衡状态，故D错误；

故选C．

A.增加Fe2O3固体，平衡不移动；

B.减小容器体积，反应速率加快，但平衡不移动；

C.由表格中数据可知，温度越高，K越小；

D.容器内气体密度恒定时，气体的质量、物质的量均不发生变化．14.【答案】(1)0.002

(2)K=c2(NO2)c(N2【解析】【分析】

本题考查化学平衡图象题目，涉及化学反应速率的计算、化学平衡常数的表达式的书写、平衡进程曲线的表示等知识，题目难度中等，注意反应速率与化学计量数之比的关系，明确平衡常数的数学表达式，能够根据影响化学平衡的因素画出化学平衡进程曲线。

【解答】

(1)在20至40秒时间内，v(N2O4)=0.07mo/L-0.05mol/L20s=0.001mol/(L⋅s)，由方程式N2O4⇌2NO2可知：v(NO2)=2×v(N2O4)=2×0.001mol/(L⋅s)=0.002mol/(L⋅s)，故答案为：15.【答案】(1)增大

减小

减小

(2)温度降低

BD

【解析】【分析】

本题考查化学反应速率和化学平衡的影响因素，难度不大。

【解答】

(1)升高温度，则化学反应速率增大，由于正反应是放热反应，则平衡向左移动，Z的浓度减小，化学平衡常数减小，故答案为：增大；减小；减小；

(2)由图甲可知，t2到t3min时，产物浓度增大，反应物浓度减小，说明平衡正向移动，该正反应为气体分子数不变的放热反应，所以曲线变化的原因是温度降低，因为曲线连续，所以不可能是改变浓度，图乙中，t216.【答案】(1)

c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(H【解析】【分析】

本题考查盖斯定律的应用、化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等，难度中等，注意掌握外界条件对化学平衡的影响。

【解答】

(1)反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数KⅠ=c(CH3OH)⋅c(H2O)c(CO2)⋅c3(H2)；保持恒温恒容，将反应Ⅰ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，相当于增大压强，平衡向压强减小的方向移动，即平衡正向移动，化学平衡常数的影响因素是温度，现为恒温，则平衡常数不变，

故答案为：c(CH3OH)⋅c(H2O)c(CO2)⋅c3(H2)；正向；不变；

(2)CO浓度变化量为2mol2L-0.4mol/L=0.6mol/L，故v(CO)=0.6mol/L5min=0.12mol/(L⋅min)，速率之比等于化学计量数之比，故v(H2)=2v(CO)=2×0.12mol/(L⋅min)=0.24mol/(L⋅min)，

故答案为：0.24；

(3)由表中数据可知，反应Ⅱ，随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，即△H<0；反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌

C17.【答案】(1)0.2

2.7(2)40%(3)<

减小

(4)bc

(5)正反应【解析】【分析】本题考查了化学平衡的分析应用，主要是图象分析，平衡常数、反应速率的概念计算应用，注意一下化学平衡的因素分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等。【解答】(1)图象分析可知4min反应达到平衡状态，物质浓度为c(CO)=1.2mol/L，c(H2)=0.8mol/L，c(H2O)=0.2mol/L，结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，

CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)

起始量(mol/L)

2

1

0

0

变化量(mol/L)

0.8

0.8

0.8

0.8

平衡量(mol/L)平衡常数K= 故答案为：0.2；2.7；

(2)该反应到4min时，CO的转化率= 故答案为：40%；

(3)若6min时改变的外部条件为升温，图象可知氢气浓度减小，一氧化碳和水